把科技穿在身上,既有温度也有风度******
仿造鹅绒、碳纳米管加热膜、人体红外反射材料……
把科技穿在身上,既有温度也有风度
在刚刚过去的春节假期,受寒潮天气影响,全国部分地区气温大幅下降,处于“速冻”模式中。
来自中央气象台的信息,节日期间,我国东北、华北部分地区,气温创今冬新低,黑龙江省漠河市最低温度甚至跌至零下53摄氏度。
为了防寒,连不少“要风度、不要温度”的年轻人,都穿上了厚实的外套。
不过,想御寒保暖,不必非要把自己裹成“粽子”。如今,用在冬衣上的“黑科技”能够帮助人们“既有风度、也有温度”。
“人体热量的散失是由于热传递造成的,热传递有3种基本方式:传导、对流和辐射。”天津工业大学纺织科学与工程学院高级工程师、博士生导师夏兆鹏在接受科技日报记者采访时介绍道,为了达到保温效果,在设计上冬季防寒衣物要尽一切可能减少热量经由这3种途径流失,冬季保暖材料及保暖服装也都是围绕着这一原理进行研发和设计的。
仿造鹅绒:
即使被浸湿也能实现保暖效果
“冬天人体与外部低温环境间存在巨大温差,这就造成热传导,即热量会从温度高的地方传导到温度低的地方。如果在衣服中加入低导热系数的高蓬松保暖填充物,就可以阻止热传导,进而减少人体热量散失,达到保暖的目的。”夏兆鹏介绍道,这类保暖填充物主要起阻隔热传导的作用,目前比较常见的天然材料有棉、毛、羽绒等,比较常见的化学纤维材料有中空涤纶、喷胶棉等。
与传统保暖填充材料相比,近年来出现了一些新型保暖填充材料,其中具有代表性的就是仿鹅绒结构高保暖絮片。这种填充材料不仅保暖性强、轻便,而且在潮湿的环境下依旧可以持续保暖。在2022年北京冬季奥运会上,中国运动员的防寒服中就用这种仿鹅绒结构高保暖絮片作为填充材料,其在完全浸湿的条件下仍然能够达到98%的保暖率。
“仿鹅绒结构高保暖絮片的主要成分是与鹅绒纤维直径长度相差不大的仿造鹅绒,同时混入远红外涤纶和热熔涤纶。”夏兆鹏解释,其中仿造鹅绒以中空涤纶和Y形涤纶为主体,这两种涤纶可以最大限度地储存静止空气,而静止空气可以较好地保存热量。此外,即使是在被水浸湿的情况下,中空涤纶和Y形涤纶依然可以储存一定的静止空气。
仿鹅绒结构高保暖絮片能够克服天然鹅绒显臃肿、有异味、易跑绒和价格高等缺点,同时具有超轻、超薄、湿态保暖、高蓬松度等特点,而且洗涤后回弹性好、不缩水、保暖率不降低。
碳纳米管加热膜:
通电即发热,温度可调控
采用加热材料制作的电热服是国内外研究最多的冬季服装之一。
“常见的加热材料有镍铬加热丝、复合加热丝、碳纤维加热丝、碳纳米管加热膜等,这些材料被内置于衣服中制成电热服,当电热服连上充电设备后,电流经过衣服内部的加热材料就会产生热量,仿佛把电热毯披在身上。”夏兆鹏介绍,除此之外,该类衣服还内置了传感器,通过蓝牙即可实现对衣服的智能控温,用户只需要下载一个App,就可以用手机随时调整衣服的温度。
其中,碳纳米管加热膜作为控温加热系统中的重要元件,具有非常好的应用前景。“碳纳米管加热膜可以反复水洗,耐弯折次数达到10万次以上,而且薄膜厚度约为几十微米,具有非常好的柔性,发热效率大于65%。”夏兆鹏补充道。
除此之外,价格相对便宜的金属丝线性加热元件,如镍铬加热丝、复合加热丝等,也是加热“能手”。
“金属丝类材料具有高导电性、良好的电加热性能,且具有传感、电磁屏蔽等性能。以复合加热丝为例,其是在金属丝中添加了钼,既减少了金属的氧化,同时还可以提高金属电加热元件的耐用性。”夏兆鹏介绍道,将含有钼的金属丝,通过冷拉伸工艺变成微米级金属微丝,使其由金属丝转变为纤维。该纤维可以与聚酯纱线混纺制备成纱线,用其制作出的织物具有导电性。
相较普通导电织物,这种导电织物的柔性及舒适性都有所提升。“其柔性及形态与传统纤维及纱线十分接近,舒适性也得到提升。”夏兆鹏表示,不过,这类制衣材料仍然存在不耐长时间水洗、比较重等缺点。
人体红外反射材料:
人体热辐射反射率可达60%
红外热辐射是人体热量损失的另一种形式,传统纺织品的红外辐射率高、热量损失快,有研究指出棉花不可避免地会以中红外形式辐射出人体50%以上的热量。而人体红外反射材料则可以通过将人体发出的红外波反射回人体的方式减少红外热辐射损失,以达到保暖的效果。
“人体红外反射材料多数由金属颗粒构成,这些颗粒以一种微结构形式存在,将此材料附在织物上,便形成了红外波反射层。该反射层可以把人体辐射的大部分红外波都反射回来,从而达到保温效果。”夏兆鹏补充道。
“人体红外反射材料通常被用来制作冬装外衣的内衬,一般其人体热辐射反射率可以达到60%,提高服装防寒保暖效果比较明显。”夏兆鹏表示,不过,如果长时间处在超低温环境下,由于人体辐射的热量有限,因此该材料或无法达到理想的保暖效果。
聚四氟乙烯微孔膜:
低温环境下既透气又防水
冬季户外可能会出现下雨、降雪、霜冻等天气,通过高密防水层阻挡雨、雪、霜的侵入,可避免因衣物内层保暖材料被浸湿而导致保暖系数降低、保暖效率下降甚至失效。
“防水材料是在高密织物外面附上一层聚四氟乙烯微孔膜、水性聚氨酯膜或者聚氨酯膜。”夏兆鹏解释道,聚四氟乙烯微孔膜每平方厘米有十多亿个孔,在低温环境下,这些孔洞的开孔率可以达到80%。该孔的直径比水蒸气分子的直径大700倍,因此人体产生的汗蒸汽可以从中通过,从而保持衣服的透气性。聚四氟乙烯微孔膜上孔的直径比一般水的直径小很多倍,因此外面的液态水无法通过,从而达到了防水的目的。(科技日报 记者 陈 曦)
中新网评:美国众议长选举“连续剧”暴露美式民主痼疾******
中新网北京1月9日电(蒋鲤)在15轮投票表决后,美国众议院议长选举这场“连续剧”终于落下帷幕,众议院共和党领袖凯文·麦卡锡最终成功当选第55任美国众议院议长。这是美国国会过去164年来耗时最久的一次议长选举记录,将美国“对抗式民主”的弊端暴露无遗。
资料图:美国众议院共和党领袖麦卡锡。中新社记者 沙晗汀摄
由于两党对立加剧、党派内斗、利益分配不均等因素,众议长选举陷入一场拉锯战。在此次众议长竞选中,美国民主党议员继续抱团,多轮投票中,一票不投麦卡锡,共和党右翼“强硬派”领头的约20人小团体也拒绝投票麦卡锡。
麦卡锡的当选之路一波三折,除了本人的“政治投机派”角色在国会不受欢迎外,与共和党内部政治分歧关系密切。
一方面,共和党党内反对者认为,麦卡锡对民主党态度过于软弱,无力对抗民主党控制的参议院和拜登政府,另一方面,因为共和党的多数优势微弱,党内一些影响力较小的派系的政治力量则被放大,有利于他们巩固自己的选票。
此外,党内反对者也认为,自己的选票没有换取更多利益,希望以此作为筹码换取麦卡锡更大的让步,比如让他们获得众议院重要委员会中的职务。
作为仅次于美国总统、副总统的政坛三号人物,众议院议长通常由众议院多数党领袖担任,选举几乎没有悬念。然而,麦卡锡此次为当选,不得不做出多个关键让步,其中可能包括恢复一项罢黜议长动议机制,使得众议长的权力被削弱,难以掌控众议院。
美国有线电视新闻网CNN称,麦卡锡在这场不合时宜的政治勒索中作出让步,这种绥靖政策只会让极端主义势力更加强大。
这场引发全世界围观的尴尬选举暴露出美国政治存在严重的对立和分化。在权力博弈思维的裹挟下,党派利益凌驾于国家和人民利益之上,美国两党相互拆台,陷入“为反对而反对”的无脑对垒。而即便是一党内,也会因为利益分配问题产生不同的小派系,相互对抗,选票变成了谋利益的工具。
从国会山骚乱到打破记历史记录的15轮众议长选举,“对抗式民主”让美国政治陷入瓶颈,长期对抗势必会让政客们丧失客观公正的判断能力,其政治阶层是否有能力治理国家也会引发质疑。
两党之争和党派内斗进一步放大了美国政治体制弊病,美国所谓的“民主”形象,让全世界大跌眼镜。鼓吹以选民利益为先的美式选举,变成了政客们利益置换的游戏,进一步彰显出美国“民主政治”日渐失能,不断极化的党争已使美国政治制度陷入死循环。
House speaker election reveals deep-rooted problems in U.S. democracy
(ECNS) -- The Republican leader Kevin McCarthy was elected as the 55th speaker of the U.S. House of Representatives after 15 ballots. As the most grueling House speaker election in the past 164 years, the election has highlighted the defects of the country’s "confrontational democracy".
The election once reached a stalemate due to intense partisan strife, inner-party struggle among the Republicans, uneven distribution of interests, and more. Democratic Party members forged a close alliance, refusing to vote for McCarthy, while about 20 Republicans also declined to cast ballots for the GOP leader.
Except for his unpopular role as a "political speculator" in Congress, McCarthy’s hard-won election can be attributed to turmoil within the Republican Party.
On the one hand, opponents in the Republican Party believe that the GOP leader's attitude toward the Democrats is too weak to confront the Senate controlled by Democrats and the Biden administration.
On the other hand, the political power of some less influential factions in the Republican Party has been amplified due to the Party’s weak majority advantage in the House of Representatives, which is conducive to consolidating their ticket warehouses.
Meanwhile, these opponents believe that their votes failed to win them more benefits, hoping to use this as a bargaining chip for McCarthy's further concessions, such as getting them positions in important House Committees.
As the third political figure after the President and Vice President of the U.S., the speaker, by tradition, is the head of the majority party in the House of Representatives.
But McCarthy has made many concessions in order to bring the ultra conservatives along, involving what’s known as the “motion to vacate,” a mechanism by which members can force a vote to depose the speaker. The reported concessions will empower individual members at the expense of McCarthy’s sway as speaker.
CNN thought the concessions he made during this unseemly political shakedown would only make the extremist faction more powerful.
This embarrassing election, which has drawn global attention, exposed the serious opposition and polarization in American politics. Both Democrats and Republicans put their interests before that of the country and its people, attacking and opposing each other irrationally.
Besides, different factions arise within a single party and confront each other because of the distribution of interests. Votes have become a tool to win more benefits.
From Capitol riots to the House Speaker election with record-breaking ballots, "confrontational democracy" has become a bottleneck of American politics. Long-term confrontation will surely impede politicians to think objectively and fairly while their capacity of governing the country will also raise doubts among the public.
Both parties’ struggle and infighting among the Republicans have further amplified the defects of the American political system, with its "democratic" image shocking the world.
The U.S.-style election, which advocates putting voters' interests first, has become a game of interest exchange among politicians. In addition, it further demonstrates the malfunction of American "democratic politics" and the constantly polarized party struggle that has trapped the American political system into an infinite cycle.
(文图:赵筱尘 巫邓炎)